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毛谦解读“Pb/s级光传输”:技术的恩惠远不止于此

来源:TechWeb    作者:      2019-02-14

导语:5G网络技术的日益临近,让我们又重新认识了通信技术,作为5G网络实现的关键一环,近日光通信领域又迈上了新台阶,科研人员在国内首次实现1.06Pbit/s超大容量波分复用及空分复用的光传输系统实验。

5G网络技术的日益临近,让我们又重新认识了通信技术,作为5G网络实现的关键一环,近日光通信领域又迈上了新台阶,科研人员在国内首次实现1.06Pbit/s超大容量波分复用及空分复用的光传输系统实验。

新技术的实现技术难点在哪?

从原来的网线,到现在的光纤,网络速度依靠介质载体得到了飞速的提升,相关数据显示,目前商用的光纤速度最大传输容量是10TB/s,此次的技术突破后,传输容量将是现在单模光纤的10倍,可以在1秒之内传输约130块1TB硬盘所存储的数据,可以实现近300亿人同时通话!

中国信息通信科技集团方面表示,这标志着我国在“超大容量、超长距离、超高速率”光通信系统研究领域迈向了新的台阶,达到了国际先进水平。

工信部通信科技委专职常委、武汉邮电科学研究院教授级高工毛谦,针对我国首次实现Pb/s级光传输一事,解释了技术难点,并讲述了对未来日常生活带来的新变化。

据了解,此次实验采用的是单模19芯的特种介质,在C+L波段内产生了375个光载波,基于硅光相干收发芯片实现了25GHz通道内的178.18Gbit/s DFTs-PDM-16QAM信号光收发。

毛谦指出,此次实现的Pb/s级光传输实验采用波分复用和空分复用相结合的技术,其中空分复用用到19芯多芯单模光纤,这就涉及19芯光纤的设计、制造技术和相关工艺,技术难点众多。

“在使用多芯光纤时涉及多芯的‘扇入扇出’、光放、芯间串扰隔离技术;在将来商用时还要解决多芯光纤的熔接技术,和活动连接技术,技术环节众多复杂。”毛谦说道。

在面积不到30平方毫米的商用硅光集成芯片上,集成了包括光发送、调制、接收等近60个有源和无源光元件,是目前国内集成度最高的商用硅光集成芯片之一。相关资料显示,此次其硅光器件产品的面积仅为312平方毫米,为传统器件的三分之一,且支持100~200Gb/s高速光信号传输,具备面积小、超稳定、高传输等特点。

此次的技术突破,解决了单模19芯光纤的通道间串扰难题,相邻纤芯的隔离度优于-40dB,将干扰和影响降到了最低。

对我们日常生活带来哪些质的变化?

“1秒内传输约130块1TB硬盘存储数据”、“近300亿人同时通话”,Pb/s级光传输的实现让不可能变成了可能,但对我们来说,技术的恩惠远不止这么少。

毛谦指出,光传输是信息技术领域的最基础的设施,我们现在使用的宽带接入、移动通信、互联网、物联网、智能制造、云计算/雾计算、数据中心等等,都离不开光传输,随着人类社会对信息的需求和使用量迅速增长,需要光传输提供更大的带宽、更高的速度和更远的距离。

Pb/s级光传输的实现,就像信息高速公里加宽、加快,使信息传递更顺畅,涉及我们日常生活的社交聊天、视频、游戏、网购、支付、SOHO、自动驾驶等等,可以实现即点即现,快捷方便,智能生产、智能家庭、智能城市、智能社会都易于实现。人们的生活、工作、学习、娱乐等方式都会完全改变为新的方式。

5G时代,三超光传输将会奠定哪些基础?

光通信作为主干通信网,未来几乎所有5G相关通信传输任务都需由其进行,随着信息数据几何量级的爆炸式增长,基础网络压力将越来越大,Pbit/s级三超光传输的技术突破,无疑对未来网络发展照亮曙光。

毛谦指出,无论是4G、5G,还是将来的6G,光传输都是基础,除了基站到终端(如手机)是通过无线连接外,其余部分都是光连接。只有不断提高光传输的容量、速度、距离,才能满足不断发展的移动通信技术的需求,例如当前建设的5G网络前传、(中传)、后传,包括核心传输,都要求光传输适应新的要求,如带宽、时延、定时精度等等。5G核心网的传输更依赖于光传输在三超方面的能力,才能发挥5G的真正优势。

据悉,本次实验由光纤通信技术和网络国家重点实验室、国家信息光电子创新中心、烽火通信和光迅科技联合研究攻关,所使用的核心光芯片和光纤均为自主研制,具有完全自主知识产权。

(文章为作者独立观点,不代表艾瑞网立场)
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